31/10/2012

Ingeniería Ambiental| Grupo 4-02

UAS ECOLOGÍA Y BIOLOGÍA ACUÁTICA

“Equipo No. 8”

Armenta Nuñez Rogelio

Briceño Fierro Mario Javier

Calderón Zavala Aurelio

Castro Guzmán Karla María

Medina Serna Teresita de Jesús

Meza Rochin Manuel Ulises

INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 4

CRECIMIENTO POBLACIONAL Y SU EFECTO EN LA CONTAMINACIÓN ........................ 5

Efectos del crecimiento Demográfico ........................................................................................ 5

Principales Impactos de la Población sobre el Medio Ambiente .......................................... 6

- Consumo de Recursos: ................................................................................................... 6

- La producción de desperdicios y contaminantes: ....................................................... 6

Alternativas .................................................................................................................................... 6

CONCEPTOS DE ECOLOGIA ....................................................................................................... 6

Ecosistema y Equilibrio ............................................................................................................... 6

Energía y Flujo de Masa ............................................................................................................. 7

- Circulación de Masa:........................................................................................................ 7

- Circulación de Energía: ................................................................................................... 7

Pirámide Ecológica y Cadenas Alimenticias ............................................................................ 7

BIOACUMULACION ....................................................................................................................... 8

Bioacumuladores ....................................................................................................................... 8

AUTOPURIFICACIÓN ..................................................................................................................... 9

Efectos de los desechos demandantes de oxígeno en los ríos .................................. 10

Curva de Pandeo de Oxígeno .................................................................................................. 11

La desoxigenación y reoxigenación ........................................................................................ 12

EUTROFICACIÓN .......................................................................................................................... 12

Luz y Sonificacion de lagos ...................................................................................................... 13

Clasificación de los lagos por su Estratificación Térmica .................................................... 13

Ley del mínima de Liebig .......................................................................................................... 14

COINCLUSIÓN ............................................................................................................................... 16

INTRODUCCIÓN

El agua es esencial para toda forma de vida en la Tierra; para el mantenimiento de los ecosistemas, acuáticos y terrestres, y las comunidades que los habitan; desde un punto de vista antropológico, es el recurso natural fundamental para la vida, la salud y el desarrollo social cultural y económico de la humanidad. Además, porque se considera que la vida surgió en un ambiente acuático, no es de extrañar la importancia que los hábitats acuáticos tienen, tanto en términos de la comprensión de los procesos que en ellos ocurren, y que han servido de base para el entendimiento de los ambientes terrestres, como también por los recursos que el hombre obtiene de ellos y particularmente por el papel que juegan en el ciclo hidrológico.

Así, es indudable que el recurso acuático ha sido y será de importancia estratégica para la continuidad de la vida en el planeta y el desarrollo de la sociedad; por ello, es un aspecto que deberá ser considerado en la formación profesional de cualquier disciplina.

Para los biólogos el recurso acuático constituye, además de su dimensión socioeconómica, el medio en el que tienen lugar los procesos que permiten la vida en los diferentes niveles de organización y el hábitat de especies de importancia biológica y comercial. Desde esta perspectiva, la comprensión de las particularidades en los diferentes ambientes acuáticos, le permitirá visualizar estrategias de manejo y conservación del recurso en su conjunto.

CRECIMIENTO POBLACIONAL Y SU EFECTO EN LA CONTAMINACIÓN

Efectos del crecimiento Demográfico

El principal responsable de los daños que está sufriendo la naturaleza es, sin duda, el hombre; ya que el deterioro del medio natural depende del tamaño y la distribución de la población y el aumento del mismo está determinado por el crecimiento demográfico y los niveles de urbanización. Por esta razón, los principales problemas al respecto se plantean en los países más desarrollados, es por ello que la degradación hay que vincularla sobre todo al tipo de sociedad que se ha desarrollado en estos países en los últimos años. (1)

Es verdad que el hombre necesita de abastecerse de recursos naturales para su sostenibilidad, el problema son las medidas que se usan para tal fin ya que no hay ni moderación ni conciencia de las proporciones que se necesitan, de esta manera, los ecosistemas se explotan, partiendo del punto de que cada vez la población crece en manera desproporcionada y aceleradamente, esto no da tiempo a que los recursos se renueven o recuperen, además el consumo impulsa a la explotación sin medir consecuencias. Por si esto fuera poco resulta que el uso de los recursos tanto naturales como artificiales atraen contaminación debido a los procesos para llegar a un producto determinado o al resultado final de ser un objeto renovable que contamina el medio ambiente. (2)

Este problema es global, ya que el crecimiento de la población sigue en aumento, saliendo de los limites tanto territoriales como de alcance de cubrimiento de recursos y esto trae como consecuencia numerosos problemas, como la erosión del suelo, la extinción de fauna y flora, desaparición de ecosistemas, problemas con el agua, gases de efecto invernadero, cambios climáticos y por consiguiente, el desequilibrio en el planeta, sin contar con que al crecer la población y no haber recursos necesarios, crece la pobreza, la inflación, el hambre y consecuencias tales como la violencia, desempleo y demás que desarmonizan la economía total de cada región. (1)

REFERENCIAS

(1) Ecología, Contaminación y Medio Ambiente – Dr. Amos Turk – Editorial Interamericana (2) http://valenanit.webnode.com.com

Principales Impactos de la Población sobre el Medio Ambiente

- Consumo de Recursos: Pérdida de biodiversidad, sobreexplotacion de los suelos, deterioración de los suelos, transformación de los bosques en tierras de cultivo y emite gases de efecto invernadero, afectar la disponibilidad de agua, etc.

- La producción de desperdicios y contaminantes: Contaminación del agua (desechos y contaminantes nocivos), contaminación el aire (emisión de gases y sustancias toxicas), contaminación de suelos (cerca de 14 millones de hectáreas de bosques naturales se destruyen, cada año, en los países en desarrollo localizados en el trópico. Una destrucción masiva e irreversible, causada principalmente por la ampliación de la frontera agropecuaria para albergar a un creciente número de personas) y contaminación vegetal. (2)

Alternativas

Existen algunas alternativas que han sido creadas para evitar estos problemas y desequilibrios y tener menos descontrol poblacional y ambiental como son los ordenamientos ecológicos de territorios, políticas y leyes de control de natalidad, uso y fuentes alternativas de energía con mejora de productos y más conciencia ambiental así como un menor impulso consumista. (2)

CONCEPTOS DE ECOLOGIA

La palabra ecología proviene del griego: oicos significa: casa y logos significa: discurso. La ecología estudia los organismos en su medio ambiente. (2)

Ecosistema y Equilibrio Se dice que un ecosistema esta en equilibrio cuando no sufre alteraciones o modificaciones muy notables en el transcurso del tiempo tanto en el clima, suelo y agua que lo constituyen, tampoco debe de haber cambios en el número de individuos, no debe existir contaminación ni tala de árboles que altere al ecosistema. Si por cualquier razón, se rompe el equilibrio de un ecosistema, este puede desaparecer y ser sustituido por otro. (2)

Energía y Flujo de Masa

Una vez que los organismos se alimentan de otros toman la materia y la energía que está contenida en sus moléculas orgánicas. De esta forma se produce una circulación de masa y energía.

- Circulación de Masa: Los organismos autótrofos (llamados así por su capacidad para sintetizar materia orgánica partiendo de sustancias inorgánicas sencillas como dióxido de carbono, agua y sales minerales) transforman la materia inorgánica en orgánica. Está materia inorgánica pasa por una serie de niveles tróficos (productos, consumidores y descomponedores) hasta que los descomponedores devuelven al medio ambiente productos inorgánicos cuando descomponen los cadáveres, excrementos, mudas de piel, etc. De este modo la masa realiza un recorrido cíclico a través tanto de los seres vivos como del medio físico (suelo, agua, aire).

- Circulación de Energía: La energía del sol penetra en la biosfera por medio de los productores, estos a su vez, la convierten en energía química y la almacenan en los enlaces de las moléculas orgánicas. Una parte de esta energía pasa a nivel de los herbívoros, pero otra parte es liberada en forma de calor mediante la respiración y otros procesos. (3)

Se dice que en los ecosistemas acuáticos sólo pasa de un nivel trófico a otro el 10% de la energía. En los ecosistemas terrestres, la proporción es mucho menor. (3)

Pirámide Ecológica y Cadenas Alimenticias

La pirámide ecológica es un modelo grafico que representa las relaciones alimentarias que existen entre los organismos de un ecosistema. Esta cadena alimentaria puede representarse de muchas formas la cual una de ellas es la pirámide ecológica o también llamada pirámide trófica. En este modelo cada piso representa un nivel alimentario y las especies que constituyen ese nivel son alimento del nivel superior a ese. La base de este modelo la constituyen fundamentalmente las plantas ya que estas producen materia orgánica a partir de materia inorgánica. A estos se les denomina productores y los de nivel más arriba se les denominan consumidores. (4)

REFERENCIAS

(3) http://www.vidaecologica.info

(4) Biología – Alexander – Jean Bahret – Chaves – Skolky D’alessio

BIOACUMULACION

La bioacumulación es el proceso mediante el cual se almacenan sustancias orgánicas en organismos vivos, con el objetivo de alcanzar una concentración más elevada que las concentraciones que hay en el medio ambiente o en los alimentos. (5)

Bioacumuladores Los bioacumuladores son organismos con la capacidad de absorber de su ambiente determinada sustancia y almacenarla en el interior de sus tejidos sin eliminarlas en el proceso de metabolismo. (5)

REFERENCIAS

(5) Breve enciclopedia del Ambiente – Juan López Gappa Juan - , Universidad Nacional de Cuyo, Argentina.

AUTOPURIFICACIÓN

Auto purificación es la capacidad de un cuerpo de agua para deshacerse de los contaminantes. La eliminación de materia orgánica de material, de plantas nutrientes o de otros contaminantes procedentes de un lago o una corriente por la actividad biológica del residente comunidad biodegradable material p del agregado de un cuerpo de agua gradualmente será utilizado por los microorganismos en el agua. (6)

La capacidad de autopurificacion del agua tiene sus límites. Por ejemplo, las sales y los plásticos no se degradan con facilidad y alteran el proceso natural. Si cantidades excesivas de contaminantes adicionales no se añaden aguas abajo, el agua se someterá a la auto-limpieza. Este proceso no se aplica a la contaminación por los no biodegradables compuestos orgánicos o metales. (6)

REFERENCIAS

(6) http://equipoecosistemasacuaticos.wordpress.com

Efectos de los desechos demandantes de oxígeno en los ríos

El lugar lógico para la evacuación de las aguas residuales de una comunidad es un cuerpo natural de agua. Esta forma de desagüe, denominada evacuación por dilución, ha sido empleada por muchos municipios, con poco o ningún tratamiento. El proceso natural denominado autodepuración ha evitado problemas en muchos casos, pero la industrialización y la demografía urbana siempre crecientes, acompañadas de un retraso en la construcción de plantas de tratamiento, han llevado a una contaminación severa de las aguas de la mayor parte del país. Los resultados de esta contaminación son:

a) Los microorganismos patógenos de las aguas residuales convierten las aguas

naturales en las que desaguan en inseguras como fuentes de suministro, para el recreo y para los criaderos de ostras y mariscos.

b) La descomposición de la materia orgánica inestable despojará al agua de su oxígeno, y por lo tanto de peces, porque morirán.

c) También los ácidos, aceites, y otros materiales tóxicos exterminarán a los peces y cualquier otra vida acuática o harán que resulten incomestibles.

d) La putrefacción de las materias orgánicas producirá olores y condiciones desagradables, quizá hasta el extremo de afectar adversamente las propiedades del agua. (6) La contaminación de una corriente por residuos industriales o domésticos en cantidades excesivas, rompe el ciclo. La excesiva contaminación introduce generalmente demasiada materia orgánica inestable en la corriente, por lo que se refiere a la normalidad del mecanismo equilibrado de los organismos, del suministro de oxígeno y de la luz solar. La consecuencia es que algunos organismos, especialmente aquellos que proliferan en condiciones anaerobias, se reproducen en forma creciente, con los consiguientes olores y otras molestias; sin embargo, aguas abajo, a una distancia que depende de la cantidad de contaminación, en función de la velocidad y condiciones de la corriente, se restablece el ciclo normal. Esta restauración es lo que se denomina autodepuración. Ciertos residuos industriales son tóxicos para los organismos e impiden con su presencia el normal desarrollo del ciclo, y la recuperación del mismo no se restablecerá hasta que el material venenoso se haya disipado por dilución o por otros medios. Cuando se produce una excesiva contaminación orgánica, como es el caso de una gran cantidad de aguas residuales, pueden observarse zonas de contaminación y recuperación bastante bien definidas; cada una de ellas se caracteriza por condiciones físicas, químicas y biológicas, que pueden ser comprobadas por los observadores o investigadores avezados. (6)

Estas zonas son:

- Zona de degradación. Esta zona se establece por debajo de la salida de la alcantarilla y quedará manifiesta porque el agua empieza a enturbiarse y oscurecerse. Habrá descomposición de las materias sólidas, como los lodos del fondo, y se producirá la descomposición anaerobia.

- Zona de descomposición activa. Esta zona, muy marcada en caso de contaminación severa, se caracteriza por la ausencia de oxígeno disuelto y por la descomposición anaerobia. Como resultado de la descomposición y de los lodos, pueden aparecer burbujas de gas liberado y las masas de lodo pueden llegar a alcanzar la superficie, formando una espuma negra; el anhídrido carbónico y el amoníaco aumentan.

- Zona de recuperación. En las otras zonas, una gran parte de la materia orgánica se habrá sedimentado en el fondo donde sufrirá una lenta descomposición anaerobia en el seno de la corriente de agua. Como resultado de ello, la DBO del líquido se desarrollará a una velocidad menor que aquella a que procederá la reaireación en la superficie del agua, y de este modo tiene lugar una recuperación que hace que el agua se vuelva más clara; la proporción del lodo será menor y tendrá una apariencia más granular que en la zona precedente. El anhídrido carbónico y el amoníaco disminuyen; en cambio, el oxígeno disuelto, los nitritos y lo nitratos aumentan.

- Zona de aguas claras. Aquí la corriente habrá recuperado la apariencia de las aguas naturales. Tendrá el plancton normal de las aguas limpias. Este plancton, debido al efecto fertilizante de la contaminación previa, puede hallarse en gran cantidad, y su presencia estimulará la abundancia de peces, que serán del tipo menos resistente, incluyendo los de difícil pesca. Se habrá conseguido el “equilibrio del oxígeno”, es decir, el oxígeno disuelto en cantidad superior a la DBO, y puede decirse que la recuperación es completa. (6)

Curva de Pandeo de Oxígeno

La forma de la curva de pandeo es en función de la carga contaminante, la calidad del agua receptora, la temperatura, el gasto de agua contaminada y el del cuerpo receptor. Es importante señalar que a mayor temperatura menor es la concentración de oxigeno disuelto; sin embargo, es mayor la actividad biológica y por lo tanto existe una mayor demanda de oxigeno, lo que acrecienta el problema que provoca un contaminante. (6)

Cuando se arroja un desecho biodegradable a una corriente, la concentración en oxigeno disuelto disminuye a medida que la materia es descompuesta por las bacterias. Sin la velocidad con la cual se reduce es mayor a la tasa de disolución del oxigeno la concentración de este baja, pudiéndose alcanzar condiciones anaeróbicas. (6)

La desoxigenación y reoxigenación La reaereacion está relacionada primordialmente con el grado de turbulencia y el mezclado natural de las aguas. Todas las corrientes están limitadas en su capacidad asimilativa de aguas orgánicas, pero en este límite, no hay método más económico que la evaluación de la capacidad natural de purificación de una corriente, por esto, es el valor fundamental y practico. Lo esencial de esta evaluación, es el conocimiento de las constantes de desoxigenación (Kr) y de reaereacion (K2). La constante Kr es la constante de desoxigenación, debido tanto a la oxidación como a sedimentación, volatización y absorción del materia organico. (6)

La relación entre la desoxigenación de un agua contaminada y la reoxigenacion o reaereación, establece un patrón en la concentración del oxigeno disuelto. (6)

EUTROFICACIÓN

Es una de las consecuencias de los procesos de contaminación de aguas, un exceso de nutrientes principalmente de nitrógeno y fosforo. (7)

Esto se da cuando las aguas en de rio, un lago o un embalse se enriquecen en nutrientes. A simple vista parece un factor agradable porque así podrían vivir más fácil los seres vivos, pero no es tan sencillo. Las consecuencias son aguan con mucha vegetación y otros organismos que agotan el oxigeno del agua y que llevan a la ausencia de vida en ella. El problema viene cuando estos mueren, se pudren y aportan importante cantidades de materia orgánica es cuando disminuye drásticamente la calidad del agua. (8)

REFERENCIAS

(7) http://www.tecnun.es (8) http://www.ambientum.com

Luz y Sonificacion de lagos

Los lagos tienen una zonificación específico esto en base del relieve del fondo y la penetración de la luz, esto se divide en zonas.

La zona litoral es la parte más externa con buena penetración de luz, la zona limnetica o fitoca esta se entiende hasta donde llega a penetrar la luz, en ella viven organismos como el plancton y el necton.

La zona profunda es la que se encuentra más allá del límite de penetración de la luz, que se inicia en la zona de compensación de la luz.

La zona bentónica en esta ocurre los principales procesos de descomposición. Es la más profunda. (9)

Clasificación de los lagos por su Estratificación Térmica

La diferente densidad que existe en aguas en los lagos es resultado de la variación del gradiente térmico, esto cambiante a lo largo del año, esto influye o depende de la temperatura y por consiguiente va ligado al clima de la región.

De acuerdo a numerosas investigaciones de muchos autores que se interesaron por la clasificación de los lagos desde el punto de vista biológico, tomando en cuenta las características de estratificación y mezcla los fundamentales son los siguientes.

Lagos Fríos monolíticos – estos son cuando las temperaturas del agua profunda y superficial no sobrepasan nunca los 4°C. Estos lagos no se hielan en invierno, y la mezcla vertical de agua solo se puede producir durante la estación fría.

Lagos templados dimicticos – estos se dan en zonas templadas suficientemente profundos, aquí se altera la estratificación de las aguas debido a ciclos estacionales que se producen. En verano las aguas superiores se calientan más que las profundas, esto ocasiona que las aguas superficiales no se mezclen con las del fondo. Las diferencias de temperatura producen una zona intermedia denominada termoclina ya que separa dos capaz de aguas bien diferenciadas. La capa que se encuentra por debajo de la termoclina se denomina hipolimnio y la que está sobre la termoclina recibe el nombre de epilimnio. (9)

REFERENCIAS

(9) http://www.jmarcano.com

En otoño, la epilimnio iguala la temperatura de la hipolimnio; esto provoca la circulación total de las aguas del lago producen una mezcla de aguas superficiales y profundas.

En la primavera sube la temperatura del eplimnio, el hielo que se funde al hacerse agua más pesada aumenta su densidad, desciende hacia el fondo provocando la subida de las aguas profundas.

Lagos tropicales oligomicticos – Estos lagos mantienen una temperatura constante durante el año ya que su temperatura oscila entre los 20° - 30°C, los cambios no son notorios y el gradiente térmico es muy débil. (9)

Ley del mínima de Liebig

Justus Liebig estudio el efecto de diversos factores sobre el crecimiento de las plantas, descubrió, como saben los agricultores en la actualidad, que el rendimiento de las plantan suele ser limitado no solo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, como el dióxido de carbono y el agua, esto suele abundar en el medio, sino por algunas materias primas como el zinc, en 1840 expresa claramente que la idea de que un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica de requerimientos. Liebig afirma que “El crecimiento de una planta depende de los nutrientes disponibles solo en cantidades mínimas” esto se conoce como “Ley” del mínimo de Liebig. (9)

La Ley del Mínimo tubo una modificación importante en 1958 fue reenunciada por Bartholomew para que se llevara su aplicación a un problema de distribución de especies y ya tomando en cuenta los limites de tolerancia La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho, Bartholomew (1958). (9)

Bartholomew considera de mucha importancia enfatizar que demasiado como demasiado poco puede limitar o prevenir el crecimiento tomando en cuenta cualquier factor abiótico simple, a pesar de que los demás factores se encuentren en, o cerca del óptimo. (9)

A esta modificación a la Ley del mínimo se le nombro como Ley de los Factores Limitantes. Y al Factor que está limitando el crecimiento de un organismo se le conoce como el factor Limitante. (9)

Esto nos indica que el problema por el cual una especie de un ecosistema no penetra indefinidamente en un ecosistema adyacente se debe a que con frecuencia se enfrenta a uno o más factores abióticos en el sistema adyacente que son limitantes. Por ejemplo los factores biológicos como depredación, enfermedad, parásitos y competencia por otras especies también se consideran factores limitantes. (9)

La temperatura influye debido su efecto sobre la evaporación de agua, entre mayor sea la temperatura el agua se evapora más rápidamente.

Los factores prevalecientes de precipitación y temperatura de una región determinada crea un clima global que determina el bioma principal. Debemos tomar en cuenta que cualquier otra cantidad de factores pueden intervenir y provocar que las condiciones sobre o cerca del suelo sean marcadamente diferentes. (9)

Para la adaptación de un organismo a otros ecosistema hay una serie de problemas presentes que provocan limitantes o limites que se deben de tomar en cuenta. (9)

CONCLUSIÓN

Después de haber llevado a cabo la investigación documental, en base a la información

recabada pudimos percatarnos de todos los conocimientos sobre la estructura y función

de los ecosistemas acuáticos (desde una perspectiva ecosistémica) para elaborar y

defender una propuesta de investigación sobre un aspecto relevante en algún ecosistema

acuático de la región.